梁振华 杨海霞 黎萍
摘要:以木薯(Manihot esculenta Crantz)品种华南205自然杂交种子为试验材料,通过盆栽试验,研究复合肥施用量(0~30 g/盆,折算后为0~4.246 t/hm2)施用量对木薯幼苗生长及肥料利用效率的影响。结果表明,施用复合肥能加快木薯幼苗出土,促进幼苗生长,增加幼苗氮、磷、钾含量和积累量;随着施用量的变化,木薯幼苗的根系生长显著增加。苗木地径、茎高、干物质积累量、苗期质量指数和植株氮、磷、钾积累量和养分利用率均先增加后减小,肥料 氮、磷、钾养分利用率则显著下降。其中复合肥(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6)施用量10 g/盆(折算后为1.415 t/hm2)的综合效应最好。
关键词:木薯(Manihot esculenta Crantz)幼苗;复合肥;施肥量;幼苗生长;肥料利用效率
中图分类号:S143.58;S533 文献标识码:A
文章编号:0439-8114(2019)14-0055-04
Abstract: Taking cassava(Manihot esculenta Crantz) varieties South China 205 natural hybrid seeds as the experimental material, through pot experiment, research applying compound content (0~30 g/pots,rates of 0~4.246 t/hm2) seems to cassava seedling growth and the influence of the fertilizer use efficiency. The results showed that the application of compound fertilizer could accelerate the excavation of cassava seedlings, promote the growth of seedlings, and increase the content and accumulation of N,P and K of seedlings. Change with dosage, root growth of cassava seedlings increased significantly. Seedling ground diameter, stem height, dry matter accumulation, seedling quality index and plant N,P,K accumulation and nutrient use efficiency were increased after the first decreases, and fertilizer N,P,K nutrient utilization rate had dropped significantly. Among them, the comprehensive effect of compound fertilizer(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6) was the best when applied at 10 g/pot (1.415 t/hm2 after conversion).
Key words: cassava(Manihot esculenta Crantz) seedling; compound fertilizer; fertilizer amount; seedling growth; fertilizer utilization efficiency
木薯(Manihot esculenta Crantz)为大戟科木薯属植物,是中国重要的经济作物之一,随着能源需求的飞速增长,木薯已成为生物质能源产业发展的重要资源。广西是中国木薯主产区,但木薯品种单一、退化严重、淀粉产量低已成为广西木薯产业待解决的问题[1,2]。因此选育出适合当地环境气候条件的高产、抗逆性强和适应性广的优良新品种,是当前木薯体系需要解决的核心问题。木薯育种的主要手段是通过品种间杂交保存木薯基因的多样性。然而,中国大部分地区气候不能完全满足种子发育所需的光、温条件,获得种子数量少,質量差,导致发芽率低或不能发芽。李茂植等[2]报道,木薯杂交种经沙床播种,45 d后种子的发芽率为31.3%;叶剑秋[3]用杂交种子进行育苗,发芽率在35%左右。通过种子保存、筛选和恒温处理[4]木薯种子发芽率可提高到80%左右,一般木薯苗从出土到移栽大田需要60 d,但由于出苗后施肥管理不当导致苗木生长过慢或者死亡现象,影响木薯品种选育的进程。因此,研究木薯苗期生长特性,对提高木薯品种选育具有重要意义。近年来关于施用复合肥能促进幼苗的茎枝生长量的报道不断出现[5-8]。然而,复合肥的施用对木薯幼苗生长和养分吸收的影响鲜见报道。为此,结合温度、基质等条件[9-16],运用复合肥作基肥进行木薯种子试验,研究木薯种子苗期生长和养分吸收利用情况,为木薯品种的选育提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2016年4—8月在广西南亚热带农业科学研究所苗圃进行,育苗温度24~32 ℃,湿度70%~80%。供试土壤为红壤土,pH 4.8,有机质2.2%,全氮含量1.4%,全磷含量0.05%,全钾含量2.51%,碱解氮101.00 mg/kg,速效磷25.80 mg/kg,速效钾91.30 mg/kg。供试木薯品种为华南205号自然杂交种子。供试复合肥为丰喜复合肥料(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6,总有效养分≥40%)。
1.2 试验设计
试验采用有底塑料桶栽培。试验以不施复合肥为对照(CK);设CK、T1、T2、T3共4个处理,施肥量分别为0、10、20、30 g/盆(折算后为0、1.415、2.830、4.246 t/hm2),重复3次,每组重复播种10盆,随机区组排列。塑料桶基质为细土,种植时将复合肥作基肥在离桶面约3 cm处均匀撒入,然后将盆内泥土压实,继续装土直至冒出桶面。
播种时间为4月28日,选用饱满、完整、种皮黑而光滑的木薯种子,在30 ℃水温中浸泡8 h,捞出晾干后进行播种,每桶播种30粒。播种时,用小铁勺在表土等距离挖出30个小孔,孔深1.5 cm,每孔放1粒种子,播种后撒上细土铺平。出苗后,5月10日每处理保留5株苗,此后出土的苗不再保留。
1.3 测定项目与方法
出苗率统计于5月5日开始。幼苗茎高、地径、着生叶片数调查于5月10日开始,此后调查频率为1 次/10 d。6月29日苗木移植大田前,调查茎干物质量、根干物质量,5 cm以上枝根总条数、枝根总长度(主、侧根生出之根),苗木主根长,将苗木质量指数(QI)计算出来,以相关资料[9]中提供的方法为依据测定烘干的根、茎,植株全钾、全磷、全氮含量,完成肥料利用率、植株钾、磷、氮积累量及其利用率计算。按文献[10,11]相关计算公式计算苗木质量指数,植株氮、磷、钾积累量,肥料氮、磷、钾利用率。相关计算公式:QI=苗木总干物质量(g)/[茎高(cm)/地径(mm)+茎干物质量(g)/根干物质量(g)];植株氮、磷、钾积累量(mg/株)=植株氮、磷、钾含量(%)×植株干物质量(g)×1 000/100;肥料氮、磷、钾利用率=[施肥植株氮、磷、钾积累量(mg/盆)-不施肥植株氮、磷、钾积累量(mg/盆)]/肥料氮、磷、钾施用量(mg/盆)×100%。
1.4 数据处理
应用Excel 2003和SPSS 17.0软件进行数据处理和统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对木薯种子幼苗出土的影响
木薯种子在4月30日开始出土,5月5日调查木薯幼苗的出苗率,CK(不施复合肥)与其他处理的差异明显;随后木薯幼苗迅速出土,5月15日除CK外,其他各处理出苗率均达到60%,各施肥处理差异不明显。幼苗出土后30 d(5月30日),出苗率大小表现为T1(10 g/盆)>T2(20 g/盆)>T3(30 g/盆)>CK,其中CK和其他处理差异明显,T1的出苗率高于T2、T3,但与T2的差异不明显(图1)。说明施复合肥作为基肥可加快木薯种子出苗速度,但过多增加施肥量会影响木薯种子的萌发出土。
2.2 不同处理对木薯幼苗生长的影响
当木薯苗出土时,幼苗应保持湿润,土壤供水充足,幼苗叶片数随着生长进程而增加,由图2可知,CK叶片数在6月9日达到高峰(8.2片),6月19日调查时出现干枯脱落现象;T1(10 g/盆)在5月30日达到8.5片;随着生育进程的发展,T1(10 g/盆)、T2(20 g/盆)和T3(30 g/盆)叶片数也明显增加。在6月29日的调查中,T1、T2、T3叶片数分别达到15.5、15.3、14.3片,与对照差异明显。表明在充足的土壤水分供应条件下,施用复合肥能促进木薯叶片的生长,可以有效延缓叶片衰老。
由圖3可知,木薯幼苗生长持续过程中,幼苗地径不断变粗,但每个处理间地径生长量并不完全一致。调查后期,T2(20 g/盆)、T1(10 g/盆)高于T3(30 g/盆),伴随生长时间推移,其他处理明显超过CK,且这种差异不断扩大。证实木薯幼苗直径增粗是受施肥的影响,但各施肥处理间没有明显差异。
由图4可知,木薯幼苗高随生育进程而增加,各施肥处理与CK差异较大。在调查前期,各处理的株高差异不明显。此后T1、T2和T3的植株苗高迅速增加,明显高于CK。5月30日调查时,CK苗高10.5 cm,T1、T2和T3苗高分别为15.5、15.8和16.2 cm,与CK差异明显;在6月29日调查中,T2苗高达到43.9 cm,略高于T1,但差异不明显,木薯幼苗苗高表现为T2>T1>T3>CK,即20 g/盆>10 g/盆>30 g/盆>CK。由此可见,对幼苗前期来说,施肥可明显促进幼苗增长。
2.3 不同处理对木薯苗木性状的影响
由表1可知,处理间主根长表现为T2(20 g/盆)>T1(10 g/盆)>T3(30 g/盆)>CK,不同处理间侧根数均与CK差异达显著水平,说明施肥有利于幼苗根系发育;各处理地径表现为T2>T1>T3>CK,各处理与CK差异显著;各处理质量指数表现为T1>T2>T3>CK,其中,CK与T1、T2与T3的差异达到显著水平。说明施肥能显著促进木薯幼苗各器官协调生长,提高幼苗综合素质,其中T1、T2的效果较好。
2.4 不同处理对木薯苗木养分吸收与利用的影响
由表2可知,木薯植株在3种施肥量下N、P、K含量均显著大于CK,3个施肥处理的氮含量差异不明显,T1、T2磷含量显著高于T3,T1的钾含量与T2、T3差异显著;木薯植株N、P、K积累量均表现为T1(10 g/盆)>T2(20 g/盆)>T3(30 g/盆)>CK;木薯植株N、P、K利用率均表现为T1>T2>T3,各处理差异达显著水平。木薯苗木养分含量、积累量及利用状况表明施肥有利于幼苗养分吸收、累积,但过度施肥会降低木薯苗木对养分的吸收及养分利用效率。
3 小结与讨论
复合肥施用量影响种子的生长,但对不同作物的效应不同[10-12]。在本试验条件下,复合肥的施用提高了木薯种子发芽率。施肥使苗床土壤中N、P、K等营养元素的比例增加,木薯种子在萌发过程中根系发育和生长可获得更多的营养支持[13,14]。但试验中发现,复合肥30 g/盆作基肥施用处理的各项生长指标显著低于其他施肥处理,究其原因,可能是复合肥过量施用会增加苗床土壤化肥比例,对萌发过程中的种子侧根、胚根的生(伸)长易形成抑制,幼苗发育因此受到影响。因此,在将复合肥用作基肥时对其用量应进行有效控制,确保能在满足种子萌发养料充足的条件下不会抑制种子萌发[16]。综上所述,本试验条件下木薯播种育苗以基施复合肥(N∶P2O5∶K2O=28∶6∶6)10 g/盆(折算后为1.415 t/hm2)为宜。然而,上述施肥量对木薯种子的正常生长影响仍有待进一步研究。此外,本试验是对单一木薯品种种子和单一复合肥料的研究结果,有必要进一步研究其品种、肥料来源和播种季节的施肥效果是否存在差异。
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